Die Erfindung geht aus von einer Drehkolbenmaschine gemäß dem Anspruch 1. Eine gattungsgemäße Drehkolbenmaschine ist aus DE 199 62 804 A1 bekannt, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zeigt und als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird. Ein nicht unerhebliches Problem auf dem gattungsgemäßen Gebiet von Pumpen und Verdichtern entsteht immer dann, wenn es sich bei den zu fördernden Stoffen um giftige, auch zähe bzw. nur unter hohen Temperaturen förderbare Stoffe handelt, die das Reinigen der rotierenden Teile vor hohe Anforderungen stellt, bzw. es überhaupt schwierig oder gar unmöglich macht. Hinzu kommen Entscheidungsprobleme bei Vergleichen der Werte der zu fördernden Stoffe mit dem Wert der Maschine und eventuell dem Austausch derselben. Dies gilt insbesondere beim Einsatz für pharmazeutische Stoffe, aber auch für bestimmte, meist unter hoher Temperatur zu fördernde Kunststoffe. Ein erhebliches Problem ist das Reinigen der Pumpteile. Dies besteht auch darin, dass bei der Verwendung von Reinigungssäuren odgl. die Pumpteile entsprechend resistent sein müssen. Auch hierfür sollten die verbleibenden Resträume der Pumpe, d. h. die schädlichen Räume, so klein wie möglich sein, und sollten wenn möglich gegen Null gehen. In der Praxis versucht man dem zu begegnen, indem für die Drehkolbenmaschinen Edelstahl oder teure resistente Stoffe verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei einer Drehkolbenmaschine der gattungsgemäßen Art, insbesondere unter Überwindung der Voreingenommenheit der Fachwelt, ein Einsatz-, bzw. Herstellungsverfahren, bzw. eine spezielle Konstruktion zu entwickeln, über die eine derartige Drehkolbenmaschine einem breiten Nutzungsbereich zugeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Drehkolbenmaschine gemäß dem Hauptanspruch gelöst. Es ist zwar an sich bekannt, bei einer elektrisch angetriebenen Pumpe den die vom Strom durchströmte die elektrisch gesteuerte Spule aufnehmenden, meist fest angeordneten aufwendigen Gehäuseteil mittels eines topfförmigen Spaltrohres von dem rotierenden, den Permanentmagneten aufnehmenden Leistungsrotor zu trennen (DE 603 00 780 T2, bzw. AT 28 11 84), wobei es allerdings dort um ein völlig anderes Problem geht, nämlich um das Kühlen elektrischer Teile derartiger Spaltrohrpumpen und nicht, wie bei der Erfindung, um eine kostensparende Gestaltung durch die Kombination eines als Wegwerfteil vorgesehenen "billigen" Pumpenkopfes mit einem aufwendigen Pumpengehäuse, was gegebenenfalls ortsfest ist. Wichtig für die Erfindung ist, dass nach Lösen des Pumpenkopfes vom Grundgehäuse die vom zu fördernden Medium durchströmten Arbeitsräume auf dem Grundgehäuse zugewandten Seite verschlossen sind, sodass beispielsweise Säuren udgl. in dem Wegwerfteil verbleiben und mit diesem entsorgt werden können. Bei den bekannten Spaltrohrmotoren (DE 603 00 780 D2 und AT 28 11 84) taucht lediglich der Spalttopf bei geschlossenem Zustand der Pumpe in die elektrisch gesteuerte Wicklung ein, wobei jedoch das die Stromspule aufnehmende Gehäuse kein Grundgehäuse bildet, so dass bei Entfernen des die elektrisch durchströmte Spule aufnehmenden Teils der Pumpenkopf in Bezug auf die zu fördernden Medien nicht mehr geschlossen ist.

Es ist außerdem bekannt bei einer medizinischen Dosierpumpe für flüssige Medikamente Pumpeneinheit und Motor bzw. die Wirkverbindung zwischen Motor und Pumpe lösbar zu gestalten, um dadurch, soweit es die Pumpe betrifft, eine wegwerfbare Einwegeinheit zu erzielen, die von der teueren Antriebseinheit (Elektromotor) trennbar ist, so dass Letzterer wiederverwendet werden kann (DE 199 16 876 A1). Allerdings handelt es sich hier um eine Schlauchpumpe, bei der das Merkmal, dass der Pumpenkopf als Wegwerfteil ausgebildet ist, bereits entnehmbar ist, wobei jedoch es sich weder um eine Schnelllöseverbindung handelt, abgesehen davon, dass natürlich derartige lediglich durch den Förderschlauch nach außen abgedichtete Pumpen einen sehr engen Einsatzbereich aufweisen und in Bezug auf die Erfindung einer anderen Gattung von Pumpen zuzuordnen ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Rotoren eine ineinandergreifende Trochoidenverzahnung (Zykloidenverzahnung) auf. Eine solche Drehkolbenmaschine ist zwar bekannt (siehe Gattung WO 05/024236 A1) mit dem großen Vorteil, dass die verbleibenden Resträume der Pumpe, d. h. die schädlichen Räume, sehr klein sind, wobei jedoch in Bezug auf die Erfindung eine erhebliche Voreingenommenheit der Fachwelt für solche trochoidischen Drehkolbenmaschinen besteht, insbesondere in Bezug auf Nutzungsverfahren, Herstellungsverfahren oder Konstruktion.

Der sehr schwierig zu lösenden Anforderung eines gegen Null gehenden schädlichen Raums werden nur wenig bekannte Drehkolbenmaschinen gerecht (DE AS 10 11 896, NSU; WO 2005/024236 A1, COR), indem die Zähne der rotierenden Teile zykloidenförmig, bzw. trochoidenförmig ausgebildet sind und durch Abrundung der Zähne abdichtend ohne zusätzliche Dichtmittel in die Zähne des anderen rotierenden Teils greifen. Bei diesen bekannten Drehkolbenmaschinen kann der schädliche Raum deshalb bis auf Null reduziert werden.

Eine solche Drehkolbenmaschine mit trochoidenförmig ausgebildetem Rotor weist zwar den Vorteil des geringen schädlichen Raums auf, löst jedoch damit noch nicht oben genanntes Problem, insbesondere bei Förderung von Stoffen unter hohen Temperaturen (Kunststoffen) oder aggressiven Materialien.

Bei der Trochoidenverzahnung handelt es sich jedoch im Gegensatz zu den bekannten Pumpen um eine aufwendige Präzisionspumpe, deren Gestaltung als Wegwerfteil für den Fachmann ungewöhnlich ist, so dass hier eine Voreingenommenheit der Fachwelt zu überwinden war.

Die sich aus der der Erfindung zugrundliegenden Aufgabe ergebende Lösung, nämlich den aus Trochoidenteilen bestehenden Pumpenkopf als Wegwerfteil auszubilden und diesen mit dem Grundgehäuse deshalb mit einer Schnelllösverbindung zu verbinden, ist für den Fachmann ungewöhnlich, wobei Schnellverbindungen zwischen Motor und speziellen Pumpen in unterschiedlichster Art, wie oben erwähnt, bekannt sind.

Eine entsprechend dem Anspruch 1 zu gestaltende Drehkolbenfördermaschine mit topfförmig ausgebildetem Spaltrohr zur Erleichterung des Austausches des Pumpenkopfes ist ein zusätzlicher Gedankenschritt, der deshalb ungewöhnlich ist, weil der vom zu fördernden Substrat durchströmte Pumpenkopf durch seine erfindungsgemäße Austauschbarkeit keine gedankliche Verbindung zur Funktion des bekannten Spaltmotors bildet, da für den Fachmann bei den bekannten Pumpen das Spaltrohr während des Betriebes das strömende Medium den elektrischen Teil vom Pumpenteil hermetisch abtrennen soll.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird somit beim Austausch des Pumpenkopfes als Wegwerfteil das Spaltrohr mit Rotoren und Permanentmagnet aus dem Grundgehäuse herausgezogen, wonach dann das Austauschteil eingesetzt wird.

Um den erfindungsgemäßen Austausch des Pumpenkopfes zu erleichtern ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Verbindung zwischen Grundgehäuse und Pumpenkopf als eine Schnellverbindungskupplung ausgebildet, die an entsprechenden Vorrichtungen von Grundgehäuse und Pumpenkopf angreift.

Eine diesbezügliche vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist derart,

• dass sich die Vorrichtung zur Verbindung der Gehäuse von Grundgehäuse und Pumpenkopf an den sich berührenden Stirnflächen zwischen Grundgehäuse und Pumpenkopf befinden,
• dass die Gehäuse in dem sich berührenden Bereich einen einander zugeordneten äußeren Wulst oder Flansch aufweisen und
• dass die Gehäuse über einen diese Wülste oder Flansche übergreifenden, tangential verkürzbaren Ring axial zusammenspannbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1

eine erfindungsgemäße Drehkolbenförderpumpe in Explosionsdarstellung und im Längsschnitt;

Fig. 2

die Schnellschlussverbindung zwischen Grundgehäuse und Pumpenkopfgehäuse in der Draufsicht und

Fig. 3

die Drehkolbenförderpumpe entsprechend dem Schnitt A aus Fig. 2 in zusammengebautem Zustand.

Wie in Fig. 1 in Explosionsdarstellung gezeigt, weist die erfindungsgemäße Drehkolbenförderpumpe ein Grundgehäuse 1 auf, mit welchem die Pumpe entsprechend ortsfest verankerbar ist und in welchem die elektrisch steuerbare Spule 2 eines Elektromotors angeordnet ist. Im rechten Teil der Explosionsdarstellung ist ein Pumpenkopf 3 dargestellt, der durch ein topfförmiges Spaltrohr 4 verschließbar ist. Zwischen einem flanschförmigen Abschnitt 9 des Spaltrohres 4 und einer dem Abschnitt 9 des Spaltrohres 4 zugewandten ebenen Stirnfläche 8 des Pumpenkopfes 3 ist eine Ringdichtung 5 in einer Stirnringnut 6 des Pumpenkopfes 3 angeordnet. Der Pumpenkopf 3 weist dafür einen Ringwulst 7 auf, an dem die Stirnfläche 8 vorhanden ist und der zum Eingreifen eines Spannringes 10 dient, der andererseits an einem Ringwulst 11 des Grundgehäuses 1 angreift.

Der Spannring 10 ist bei 12 einseitig offen und durch eine Schraube, die tangential in eine Öffnung 13 einsetzbar ist, in seinem Umfang verkürzbar. Der Spannring 10 weist außerdem konisch verlaufende Stege 14 auf, so dass eine Verkürzung des Umfangs des Spannrings 10 und durch sein Eingreifen an den Ringwülsten 7 und 11 von Pumpenkopf 3 und Grundgehäuse 1 zu deren Zusammenspannen führt.

Der Pumpenkopf 3 nimmt einen Leistungsrotor 15 mit einem Permanentmagneten 16 in einem topfförmigen Abschnitt des Spaltrohres 4 auf, sowie einen durch den Leistungsrotor 15 mit angetriebenen Gegenrotor 17 mit dessen Drehlager 18.

In Fig. 2 ist insbesondere der Spannring 10 dargestellt mit seiner offenen Seite 12.

Bei der in Fig. 3 im Zusammenbau und im Längsschnitt gezeigten Version ist besonders gut erkennbar, dass nach Lösen des Spannringes 10 der Pumpenkopf 3 einschließlich dem vom zu fördernden Medium durchströmten Bereich abtrennenden Spaltrohr 4 in einfacher Art aus dem Grundgehäuse 1 und der elektrischen Spule 2 herausziehbar ist.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht nur auf Spaltrohrmaschinen eingeschränkt ist, sondern auch Drehkolbenmaschinen erfasst, bei denen die Abdichtung zwischen dem auszutauschenden Pumpenkopf und dem Grundgehäuse durch andere bekannte Mittel erfolgt. Maßgebend ist die einfache und praktische Austauschbarkeit des Pumpenkopfes mit Abtrennung des Strömungsmediums.

1

Grundgehäuse

2

Spule

3

Pumpenkopf

4

Spaltrohr

5

Ringdichtung

6

Stirnringnut

7

Ringwulst von 3

8

Stirnfläche

9

Flanschabschnitt

10

Spannring

11

Ringwulst von 1

12

offene Seite von 10

13

Öffnung

14

Stege

15

Leistungsrotor

16

Permanentmagnet

17

Gegenrotor

18

Drehlager